Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА ОТСЕВА МЕЛОЧИ КОКСА

2. РАЗРАБОТКА ЦЕХА ОТСЕВА МЕЛОЧИ КОКСА

3. СПРОЕКТИРУЕМ КАНАТНУЮ ЛЕБЕДКУ СКИПОВОГО ПОДЪЕМНИКА МЕЛОЧИ КОКСА

3.1 Техническое задание

3.2 Расчет проекта

3.3 Расчет главных параметров блока и барабана

3.4 Выбор двигателя

3.5 Выбор преобразующего механизма (редуктор)

3.6 Определение тормоза

3.7 Проверочный расчет

3.8 Проводим проверку электродвигателя на нагрев

3.9 Расчеты сборочных единиц изделия

4. проектирование гидравлического затвора бункера мелочи кокса

4.1 Техническое задание

4.2 Выбор гидравлической схемы и ее обоснование

4.3 Определение геометрических параметров и выбор гидродвигателя

4.4 Расчет и выбор насосной установки

4.5 Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

4.6 Потери давления и проверка насосной установки

4.7 Определение потерь в трубопроводах

4.8 Суммарные потери давления

4.9 Проверка насосной установки

5. разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты

5.1 Описание конструкции и назначения изделия

5.2 Подбор способа изготовления заготовок

5.3 Разработка плана обработки деталей и сборки узла

5.4 Подбор типового оборудования и универсальных приспособлений

5.5 Подбор типа и формы производства

5.6 Подбор режущих инструментов

5.7 Подбор средств измерения .

5.8 Подбор режимов резания

5.9 Создание управляющей программы для станка с ЧПУ

6. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ДОЛБЯКА

6.1 Техническое задание

6.2 Подбор конструкции долбяка и материала режущей части

6.3 Назначение основных параметров долбяка

6.4 Определяем размер зубьев долбяка на передней поверхности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Новейшее металлургическое производство с полным циклом, должно включать все основные металлургические циклы: доменный, сталеплавильный и прокат. Итоговая продукция выходит в виде проката (труб и профилей специализированного предназначения), и конечно полуфабрикатов, например, стальных слитков или заготовок твердого чугуна. Заготовки отправляются на заводы, без полного цикла.

Главными цехами металлургического производства являются: прокатные и трубопрокатные, сталеплавильные, доменные. В состав почти всех предприятий входят агломерационный цех, дробильносортировочный, коксохимический и цех изготовления окатышей, имеющих отношение к главным цехам, но выступают как подсобные; их мощность складывается из производительности главных доменных цехов. Есть конечно и металлургические предприятия, обогатительное хозяйство которых, предназначено для обогащения руды, а частично по добыванию руды.

Вспомогательные участки предназначены для обслуживания основных цехов и обеспечения их без простойного производства. Сюда входят “энергетический, огнеупорный, транспортный, ремонтный” и множество других.

Изначальное сырье нашего предприятия -- это железная руда, которую добывают на рудниках и подвергают предварительной обработке и обогащению на фабрике по обогащению.

В выпускной работе рассмотрим цех отсева мелочи кокса главной доменной печи. Прекращение работы данного цеха повлечет возрастание потребления кокса. Проникновения пыли кокса размером меньше допустимой приводит к падению “газодинамических параметров” работы печи, что сказывается на объёме и качестве получаемого чугуна. Для снижения времени простоя, цеха отсева мелочи кокса. Участок нуждается в модернизации. Которая позволит уменьшить простои и естественно повысить производительность доменной печи. Так же имеет значение, использование новейших технологий и оборудования при модернизации, что приедет в дальнейшем к снижению трудозатрат на обслуживание оборудования цеха.



1. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА ОТСЕВА МЕЛОЧИ КОКСА

Процесс производства чугуна производиться в два главных этапа. Первый: предварительной подготовки шихтовых материалов к доменной плавке. Второй: плавки в доменном цехе.

Шихтой в доменной плавке являются железосодержащая руда, (агломерат, окатыши и металлодобавки), кокс и флюсы.

Новейший доменный цех должен иметь у себя: несколько печек, бункерную эстакаду, участок приемных бункеров, схему подачи шихты к загрузчику печи, ленточный конвейер, узел литья, систему вентиляции, систему газоочистки, узел разливки чугуна, место хранения холодного чугуна, узел придоменого гранулирования шлака, участок производства огнеупорных составов и починки ковшей.

План новейшего доменного цеха с печами полезным объемом 2701 м³ показан на рисунке 1.1.

Разберем наиболее подробно участок отсева коксовой мелочи.

Главное требование к устройству подачи кокса - наименьшее измельчение. При проникновении мелочи кокса в доменную печку возникают процессы ухудшающие параметр плавки доменной печки, что в свою очередь ведет к спаду производительности доменной печи и получению некачественного чугуна.

На рисунке 1.2 показана схема уборки мелочи кокса, а еще подача кокса непосредственно в скип подъемника доменной печки.

В коксовое хранилище 1 погрузка кокса производиться конвейером или прицепным вагоном. Горло хранилища снабжается шиберными затворами 2, задача которых вовремя прекратить подачу кокса в грохот-питатель 3, при необходимости ремонта или замене грохота. Из грохота 3 крупные фракции кокса 25…40 мм попадают в весовую воронку 4, снабженную затвор 4а.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.1 - Схема новейшего доменного цеха с печками номинальным объемом 2701 м³:



Рисунок 1.2 - План уборки мелочи кокса и подачи его в скиповый подъемник доменной печки

При получении заданного объема кокса в весовую воронку привод грохота останавливается автоматикой соответствуя программе загрузки печки после команды автоматической системы загрузки. После открытия затвора 4а, кокс под действием силы тяжести попадает в скип подъемника 5.

Малая фракция кокса ссыпается из грохота 3 в хранилище коксовой мелочи 6, закрывающееся снизу затвором 6а. После опускания в крайнее нижнее положение скипа 7а подъемника мелочи кокса 7, приводимого в движение при помощи лебедкой 7б, затвор 6а хранилища автоматически откроется, и мелочь кокса заполнит скип 7а (нужным количеством по объему).

Лебедка подъемника мелочи кокса должна работать автоматизировано зависимостью от объема кокса в бункере 6 или по необходимому интервалу времени. Кокс (мелочь) вываливается из скипа 7а во время опрокидывания телеги на кривых разгрузки в верху путей в верхний бункер 8 с лотком 9.

Мелкая фракция кокса должна сваливаться с скипа 7а сквозь бункер 8 в бункер 10, где через дверь 10а отгружается в железнодорожный вагон 11 после чего его поставят непосредственно в аглофабрику, где будут используют в качестве горючего при спекании агломерата.

На любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса, который имеет скип 7а с приводом электрической лебедкой 7б.

Цель выпускной работы - составить карту дорог по сокращению затрат производства, вызванных простоем цеха отсева кокса.

Для решения нашей задачи требуется решить ряд проблем:

- произвести анализ ситуации на участке отсева мелочи кокса;

- произвести разработку и предложить вариант модернизации участка;

- выполнить проектный расчет лебедки подъемника мелочи кокса;

- произвести разработку гидропривода затвора бункера мелочи кокса;

- для уменьшения количества инвестиций на приобретение оборудования и сборку изделия произвести разработку технологии производства узла зубчатой полумуфты непосредственно встанке с ЧПУ;

- произвести расчет и наиболее подходящие значения долбяка с целью последующего изготовления зубчатого венца полумуфты;

- пересмотреть условия труда и произвести создание мер по обеспечению безопасного и здорового труда.



2. РАЗРАБОТКА ЦЕХА ОТСЕВА МЕЛОЧИ КОКСА

Как говорилось ранее, на любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса. В Случаи поломки или необходимости техобслуживании привода или металлоконструкций подъемника мелочь заполнив верхний бункер начинает попадать в доменную печь, чем, ухудшает ход плавки доменной печки.

Для исключения данного факта предлагаю разработать привод, который приведет нас к сокращению времени простоя и уменьшению затрат на ежегодное плановое обслуживание оборудования цеха, отсева мелочи кокса. Тогда нам потребуется спроектировать лебедку подъемника мелочи с большей грузоподъемностью Q = 3,5 т на замену старой Q = 2,52 т.

Также узкое горлышко в цехе уборки мелочи кокса представляет затвор бункера. Привод, которого основан на старых принципах и является механическим, использующим червячную передачу, а также длинные ненадежные рычажки. Своевременное обслуживание и эксплуатация этого устройства из-за его огромности требует постоянного контроля, ремонта и ощутимых затрат.

На замену этого механического привода затвора бункера мелочи предлагаю использовать гидропривод. Его плюсы очевидны: гидропривод прост, мал по габаритным размерам и при правильном использовании не требователен к обслуживанию. Присутствует возможность запитать его, от уже имеющихся насосных станций для гидравлического оборудования, литейного участка, что существенно его делает проще.

В дополнение изложенному. Во время рассмотрения устройства скипа подъемника мелочи найдены резервы для его модернизации, что позволит уменьшить стоимость его ремонтов и увеличить время службы конструкций эстакады скипового подъемника. К этим резервам можно отнести:

- высокую рационализацию использования материалов футеровки скипа, это значительно уменьшает затраты на ремонт;

- изменение крепления скипа к тросу лебедки, позволит нам увеличить время службы конструкций эстакады, вследствие уравновешивания перекосов во время передвижения скипа по эстакаде.

Реконструкция скипа и детали крепления к тросу лебедки приведены на рисунке 2.1 и рисунке 2.2, и на плакате, расположенном в графической части работы.

Рисунок 2.1 - Реконструкция скипа подъемника:

1- колесная тяга; 2 -кузов; 3 - тяга; 4 - винт специальный; 5 - гайка специальная; 6-14 - футеровка скипа



Рисунок 2.2 - Тяга скипа с модернизированным узлом крепления каната скиповой лебедки:

1- рама; 2 - узел подшипника; 3 - клин; 4 -палец; 5 - шайба

3. СПРОЕКТИРУЕМ КАНАТНУЮ ЛЕБЕДКУ СКИПОВОГО ПОДЪЕМНИКА МЕЛОЧИ КОКСА

В выпускной работе рассматривается канатный механизм подъема груза для лебедки подъемника мелочи кокса.

Подъемник мелочи кокса эксплуатируется в доменном производстве для перемещения отсева кокса в хранилище коксовой мелочи. После заполнения хранилища мелочь кокса высыпается в вагоны и транспортируется на переработку.

3.1 Техническое задание

Произвести работу по расчету главных параметров канатного механизма подъема. По представленным необходимым значениям, взятым из задания:

масса поднимаемого груза Q, кг.………………3 500;

скорость подъема груза V, м/с………………...…0.45;

высота подъема груза H, м………………………....30;

режим эксплуатации механизма…………..тяжелый.

Для того что бы спроектировать механизм подъема берем за основу одну из часто встречающихся кинематических схем, которые используются в новейших механизмах подъема груза изображенной на рисунке 3.1.

Электродвигатель переменного тока поз. 1 будем соединять через муфту МУВП (упругую втулочно - пальцевую) поз. 2 с двухступенчатым редуктором поз. 4. Редукторную полумуфту будем используется как тормозной шкив нормально-замкнутого колодочного тормоза с гидр толкателем поз 3. Соединение вала редуктора с барабаном поз. 6 будем производить зубчатой муфтой поз. 5, одна из полумуфт которой изготовлена за одно целое с выходным валом редуктора. Канат поз. 7 будет соединяется со скиповой тележкой поз. 8.

Рисунок 3.1 - Кинематическая схема механизма подъема:

1 - электродвигатель; 2 - муфта МУВП; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - зубчатая муфта; 6 - барабан; 7 - канат; 8 - скиповая тележка

3.2 Расчет проекта

3.2.1 Выбор каната

Для начала определяем максимальное усилие в ветви каната на пути к барабану.

Наибольшее расчетное усилие находим из формулы (3.1):

(3.1)

где Q - масса поднимаемого груза, Q = 3500 кг;

a_n - количество ветвей полиспаста, a_n = 1;

з_п - КПД блочного полиспаста. Если блоки, устанавливаются на подшипниках качения, з_п = 0,97 [9];

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с².

Подбор каната будем проводить из расчетов на разрывное усилие, найденному из формулы (3.2):

, Н (3.2)

где S_p - расчетное усилие в ветви каната, Н;

k - стандартный коэффициент запаса прочности каната. В тяжелых режимах работы k = 6.0 таблицы 2.3 [9].

Р=34300·6=205800 Н

Соответствуя предписанию источника [9] берем канат из ГОСТ 2688-80 (таблицы П.2.1 [2]) тип каната ЛК-Р19 диаметр равен 19.5 мм, имеет следующие характеристики: расчетный предел прочности на растяжение, равен 1 764 Н/мм², разрывном усилии равном 209000 Н.

Обознается канат как: “Канат 19.5 - Г - I - Н - 1764 ГОСТ 2688-80.”

3.3 Расчет главных параметров блока и барабан

3.3.1 Выявление меньшего диаметра находим из формулы (3.3)

, м, (3.3)

где D_б - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну канавки, м;

d - радиус умноженный на 2 (каната), м;

e - стандартный коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы. При тяжелых режимах работы e = 30” (таблицы 2.4 [9]).

Диаметр нашего барабана и блоков будем округлять до ближайшего значения из ряда диаметров источника [9] для продления времени безаварийной эксплуатации каната выбираем D_б=630 мм.

3.3.2 Выявление главных размеров нашего барабана

Для продления эксплуатации каната будем используем барабан с нарезкой.

Где количество рабочих витков будет равно из формулы (3.4):

, (3.4)

где H - высота подъема груза, м;

a_n - количество ветвей полиспаста;

D_б - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну

канавки, м.

.

Округляем до витков Z_р = 16.

Длина барабана из формулы (3.5):

,, (3.5)

где l_н - длина нарезного участка, м;

l_к = (4…5) d_к - длина концевого участка, м;

d_к - диаметр каната, м.

Длина нарезного участка из формулы (3.6.):

, (3.6)

где t - шаг нарезки, м;

z_р - количество рабочих витков каната;

z_з - количество запасных витков каната, z_з =1,5…2;

z_к - количество витков для крепления каната, z_к = 4.

Выбираем шаг нарезки t рекомендуемым значениям по таблице П.3.2 [9] и выбираем для нашего диаметра каната 19.5 мм равным .

Следовательно, длина барабана:

Берем длину барабана

3.3.3 Определение количество оборотов барабана

Количество вращений барабана необходимых для достижения поставленной скорости подъема заданного веса рассчитываться из формулы (3.7):

, мин^-1. (3.7)

где V_г - скорость подъема груза, м/с;

D_б - диаметр барабана по центру наматываемого каната, м;

a_n - количество ветвей полиспаста.

мин^-1.



3.4 Выбор двигателя

Наибольшей статической мощностью электродвигателя, которая потребуется нам для подъема выбранного веса, будем рассчитывать из формулы (3.8):

, (3.8)

где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²;

V_г - скорость подъема груза, м/с;

з_мех - суммарное КПД от вала двигателя до барабана включительно;

В качестве предварительно значения берем з_мех = 0,8 [9].

Берем ближайший подходящий электродвигатель серии 4МТКМ200LB8 у которого короткозамкнутый ротор, работающий в тяжёлых режимах и соответственно номинальная мощность которого равна Тдв=22кВт, при нагрузке частота вращения равна n_д=700 об/мин, исполнение IM1001 представлено на рисунке 3.2.

Главными характеристиками этого двигателя будут:

мощность кВт, при ПВ-40% ……………………………….- 22;

скорость вращения вала, мин^-1 …………………………...- 700;

маховый момент ротора, кг·м² …………………………....- 4.2;

кратность максимального пускового момента……………- 2.9;

масса двигателя, кг……………………………………..…..- 290.



Рисунок 3.2 -- Конструктивное исполнение IM1001

Габаритные, присоединительные размеры:

d30=422 мм;

d1=65 мм;

L1=140 мм;

h31=500 мм;

L30=767 мм.

3.5 Выбор преобразующего механизма (редуктор)

3.5.1 Определим передаточное отношение редуктора из формулы (3.9)

, (3.9)

где n_д - количество оборотов двигателя, мин^-1;

n_б - количество оборотов барабана, мин^-1.



Расчет эквивалентного момента второго медленного вала механизма:

Момент на валу нашего механизма находим из формулы (3.10):

,, (3.10)

где - кратность наибольшего пускового момента электродвигателя;

S_p - рассчитанное усилие в ветви каната, Н;

з_мех - сумма КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

r_б - диаметр деленный на 2, (барабана), м;

z_к.б - число необходимых канатов наматываемых на барабан, согласно ТЗ z_к.б = 1.

Наименьшее расстояние между осями механизма:

В связи с тем что баран с двигателем находиться по одну сторону от редуктора, для их правильного расположения необходимо узнать наименьшее необходимое расстояние осей редуктора из формулы (3.11):

, (3.11)

где D_б - диаметр барабана, м;

B - наибольшая ширина электродвигателя, для 4MTKМ200LB8;

B = 0,422 м;

- наибольший зазор между двигателем и барабаном, м;

= 0,04 м [9].

3.5.2 Подбор преобразующего механизма (редуктор)

Подбираем необходимый редуктор типа Ц2Н-500-50-12М-У1 [12] с нужным передаточным числом 50.0, межосевое расстояние которого 815 мм и максимальным крутящим моментом второго медленного вала ПВ = 100% и реверсивной нагрузке равен 40000 Нм.

Значение, которое я выбрал, не должно отличаться от заданного более чем на 15% [9] из формулы (3.12):

, (3.12)

где u_р.т. - необходимое передаточное число редуктора,

u_р -передаточное число выбранного нами редуктора.

Настоявшее количество оборотов нашего барабана находим из формулы (3.13):

, мин^-1,(3.13)

где n_д - количество оборотов двигателя, мин^-1;

i_ред - передаточное число редуктора.

мин^-1.

Данный механизм проходит все необходимые требования.

3.6 Определение тормоза

Устройство остановки будем выбирать исходя из нашего расчетного останавливающего момента из формулы (3.14):

, , (3.14)

где K_т = 2 -стандартный коэффициента запаса торможения для тяжелых режимов работы [9];

Q - масса поднимаемого груза, кг;

r_б - радиус барабана, м;

з_мех - суммарное КПД механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с².

Выбираем из таблицы П.7.1 [9] тормоз ТКГ-300 с необходимым наибольшим моментом торможения 800 Н·м.

3.7 Проверочный расчет

Проверять будем время разгона и силу нагрева нашего двигателя

Проводим проверку двигателя на время ускорения.

Максимальное время ускорения находим из формулы (3.15):

, (3.15)

где _дв - угловая скорость двигателя, с^-1;

J_мех.р - приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы, кг · м²;

М_п.ср - средне пусковой момент нашего двигателя, Н·м;

М_ст.р - момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу выбранного двигателя, Н·м.

Средне пусковой момент нашего электродвигателя из формулы (3.16):

, Н·м,(3.16)

где Ш_max - наибольшая кратность пускового момента;

электродвигателя, для электродвигателей с короткозамкнутым ротором ш_max = 2.9;

Ш_min - наименьшая кратность пускового момента электродвигателя. Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором Ш_min = 1.1 [9];

М_дв.н - номинальный момент на валу выбранного двигателя, Н·м.

Найдём номинальный момент на валу выбранного двигателя из формулы (3.17):

, Н·м,(3.17)

где N_дв - номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;

n_д - количество оборотов нашего двигателя, мин^-1.

.

Найдем момент статических сопротивлений при ускорении из формулы (3.18):



, (3.18)

где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²;

r_б - радиус нашего барабана, м;

з_мех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

i_общ - передаточное число механизма.

Находим момент инерции, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы (3.19):

, (3.19)

где J_вр - момент инерции при разгоне всех вращающихся частей устройства, приведенного к валу выбранного двигателя, кг·м²;

J_пост.р. - момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей устройства и груза, приведенный к валу нами двигателя, кг·м².

Находим момент инерции при ускорении всех вращающихся частей изделия, приложенного к валу нашего двигателя из формулы (3.20):

, , (3.20)

где J_р.дв - момент инерции ротора выбранного двигателя, кг· м²;

J_р.дв = 4.2 кг·м²;

J_т.ш. - момент тормозного шкива, кг·м²;

г -стандартный коэффициент, учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором, третьем и последующих валах устройства.

Находим момент инерции останавливающего шкива из формулы (3.21):

, (3.21)

где m_тш - масса тормозного шкива, кг;

r_тш - радиус тормозного шкива, м;

о_тш - коэффициент, учитывающий распределение масс,

о_тш = 0.6 [9].

Выбранный нами тормоз имеет вес шкива равный [8].

².

Находим момент инерции при ускорении поступательно движущихся деталей изделия и груза, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы (3.22):

, , (3.22)

где m_п - масса подвески, кг;

m_гр - масса груза, кг;

r_б - радиус барабана, м;

з_мех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

i_общ - передаточное число механизма.

.

Получаем из формулы (3.19):

.

Максимальное время ускорения из

.

Время ускорения соответствует рекомендуемому

3.8 Проводим проверку электродвигателя на нагрев

Выбранный нами электродвигатель должен выдерживать все время устоявшегося подъема заявленного груза мощность, которая не может превысить установленную. У нас это . Развиваемая во время устоявшегося подъёма мощность равна . Необходимая мощность не выходит за границы мощностных характеристик электродвигателя, это позволяет пройти рамки нагрева электродвигателя. Следовательно проводить проверку на нагрев нет необходимости.

мелочь кокс гидродвигатель полумуфта

3.9 Расчеты сборочных единиц изделия

3.9.1 Барабан

Его мы будем производить из чугуна Сч24. Из таблицы 5.1 [9] берем допускаемое напряжения на сжатие равное 1. Толщину корпуса барабана.

Будем находить из условия на сжатие используя формулу (3.24):

, (3.24)

где t - расстояние между соседними витками каната, t = 0,024 м;

[у]_сж - Допускаемое напряжения на сжатие, [у]_сж = 112,8 МПа.

Учитывая условия наилучшей технологии производства литых барабанов, примем толщину стенки равной 20 мм.

Учитывая с незначительную длину выбранного барабана относительно его диаметра проводить проверку на изгиб нет смысла.

2. Болты для закрепления зубчатого венца полумуфты выбираем следующие:

Диаметр болта будем находить из формулы (3.25):

, (3.25)

где F_окр - усилие, действующее на окружности установки болтов, Н;

m_б' = 0.75m_б - расчетное число болтов;

m_б - количество установленных болтов, обычно 4…8;

[] - допускаемое напряжение среза, МПа.

Найдём усилие, действующее на окружности установки болтов из формулы (3.26):

, (3.26)

где S_р - разрывное усилие каната, Н;

D_б - диаметр нашего барабана, м;

D_окр - выбранный диаметр окружности для установки болтов, м;

D_з - наружный диаметр зубчатого венца редуктора, м.

.

Учитывая конструкцию берем .

Определим допускаемое напряжение среза из формулы (3.27):

, (3.27)

где _т - предел текучести материала болтов, МПа;

k₁ - стандартный коэффициент безопасности для;

грузоподъемных механизмов;

k₂ - стандартный коэффициент нагрузки;

_т = 353 МПа - для болтов из Стали 45, k₁ = 1,3 [2], k₂ = 1,2 - для

тяжелых режимов эксплуатации [9].

МПа.

Получаем из формулы (3.25):

Берем болты крепления венца к барабану 3. Выполняем вычисление оси барабана

Она испытывает напряжения от массы самого барабана и усилия натяжения каната, исходящего из барабана. В связи с незначительными размерами барабана его массой мы пренебрежём оставив запас прочности.

Расчетная схема барабана в наиболее опасном нагруженном месте по предварительному расчету показана в .

Находим силу от натяжения каната давящую на ось из формул (3.27), (3.28):

, (3.28)

, (3.29)

где - расчетное усилие в ветви каната, Н;

l₄ - расстояние от левой ступицы до точки приложения силы S_р, м;

l₅ - расстояние от правой ступицы до точки приложения силы S_р, м.

Н.

Н.



Рисунок 3.3-Расчетная схема барабана

Реакции опор найдём из формул (3.30), (3.31):

, , (3.30)

, (3.31)

где F₁ и F₂ - усилия на ось от натяжения каната, Н;

l₁, l₂, l₃ - расстояния до точек приложения сил, м;

L - расстояние между опорами, м.

Н.

Н.

Изгибающие моменты в точках 1 и 2 определим из формул (3.32), (3,33):

, (3.32)

, , (3.33)

где R_A и R_B - реакции в опорах, Н;

l₁, l₃ - расстояния до точек приложения сил, м.

Н·м.

Н·м.

Наибольшая нагрузка на ось прилагается в правой ступице в точке 2.

Наименьший диаметр оси получим из формулы (3.34):

, м, (3.34)

где М₂ - изгибающий момент в точке 2, Нм;

k₁ - стандартный коэффициент запаса цапф, k₁ = 1.6 [9];

k₂ - стандартный коэффициент запаса прочности механизмов подъема груза, k₂=1.6 [9];

_-1 - допускаемое напряжение при симметричном цикле, Па.

Для Стали.

м.

Учитывая конструкцию и снижая затраты на изготовление. А так же для монтажа шарикоподшипников на цапфы оси. Диаметр оси ступицы барабана будем брать . Диаметр цапфы оси шарикоподшипников будем брать

4. Подбор подшипников

Будем учитывать возможность неточной установки оси барабана и примем радиальные, выравнивающиеся сферические подшипники.

Оба кольца ставятся внутри вала редуктора будут вращается вместе. Наш подшипник выбираем учитывая статическую грузоподъемность равна ранее рассчитанному усилию на барабане и учитывая внешний диаметра под шарикоподшипник в вале редуктора : радиальный сферический двухрядный шарикоподшипник [1, Т2].

Подшипник выносной опоры вала берем учитывая работоспособность, и переменность нагрузки. Находим эквивалентную нагрузку из формулы (3.35):

, (3.35)

где V - коэффициент вращения, V = 1;

R_B - реакция опоры в точке А, R_B = 26894,3 Н;

K_б - стандартный коэффициент безопасности, для механизмов подъема K_б = =1,0…1,2;

K_Т - температурный коэффициент, для рабочей температуры подшипника до 100^? K_Т = 1.

Выявляем динамическую грузоподъемность из формулы (3.36):

, (3.36)

где щ - угловая скорость вала, c^-1;

m - показатель степени, m = 3;

L_h - срок службы для подшипников, для тяжелого режима работы L_h = 5000 ч. [9];

R_E - эквивалентная нагрузка, H.

Находим угловую скорость вала из формулы (3.37):

, с^-1, (3.37)

с^-1.

.

Берем шарикоподшипник аналогичный выбранному ранее, ставим в вале редуктора: двухрядный, радиальный сферический шарикоподшипник №1315

Для данного шарикоподшипника будем брать стандартный корпус подшипника и крышки.

Выполняем расчет долговечности шарикоподшипника из формулы (3.38):

, (3.38)



где щ - угловая скорость вала, c^-1;

m - показатель степени, m = 3;

R_E - эквивалентная нагрузка, H;

C_r - допустимая динамическая грузоподъемность подшипника, H.

Долговечность нашего шарикоподшипника более необходимой. Выбранный подшипник удовлетворяет нашим требованиям.

3.9.2 Крепление барабана к канату

Для крепления барабана к канату будем использовать прижимные планки с полусферическими пазами.

Устанавливать планки будем используя болты следуя рекомендациям.

Расчет силы растяжения болтов перед прижимной планкой учитывая запасные витки берем из формулы (3.39):

, (3.39)

где f - стандартный коэффициент трения между канатом и барабаном,

f = 0,10…0,12

б - угол обхвата барабана запасными витками, при 1,5 витка б = 3р.

Н.

Расчет нужной силы прижатия планки к канату в месте крепления проводим по формуле (3.40):



, (3.40)

где k-стандартный коэффициент запаса надежности крепления каната, k=0,85;

c - коэффициент сопротивления выскальзыванию каната из планки, c=0,35.

Расчет необходимого количества болтов (планок), изготовленных из проводим по формуле (3.41):

(3.41)

где d₁ - минимальный диаметр болта, мм;

[у]_p - допускаемое напряжение растяжения в болте, определяется при запасе прочности в болте, равном 2.5 относительно предела текучести. [у]_p = у_тек / 2.5 = 230 / 2.5 = 92 МПа = Па.

Число нужных болтов. Крепим все двумя двух болтовыми планочками.

3.9.3 Муфта соединяющая электродвигатель с редуктором

Стыковать редуктором с двигатель будем, напрямую используя втулочно-пальцевую муфту. Муфту будем брать, учитывая соединяемые диаметры наших валов, учитывая коэффициент запаса равный, находим по формуле (3.42):

, Н·м, (3.42)

где k - коэффициент запаса, k = 1.5;

Ш_max - наибольшая кратность пускового момента;

Н·м

Выбираем муфту МУВП-65 ГОСТ 21424-93 с наибольшим крутящим моментом. Согласно данным берем муфту наибольший крутящий момент который она сможет передать [24].



4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЗАТВОРА БУНКЕРА МЕЛОЧИ КОКСА

4.1 Техническое задание

Для работы затвора бункера коксовой мелочи требуется спроектировать гидропривод.

- Тип гидродвигателя - поступательного движения;

- Осевое усилие - 10000 Н;

- Максимальная скорость - 0,12 м/с;

- Ход штока гидроцилиндра - 0,4 м.

4.2 Выбор гидравлической схемы и ее обоснование

Гидравлическая схема представлена на рисунке 4.1.

В схеме используем реверсивный распределитель ГР по схеме №34 [2] для надежного запирания гидрозамков в крайних положениях.

Гидрозамки ГЗ1, ГЗ2 служит для удержания затвора бункера в крайних положениях и предотвращает его самопроизвольное движение. Предохранительный клапан КП предохраняет систему от перегрузок. Обратный клапан КО предотвращает обратный ток жидкости к насосной установке. Дроссель ДР, включенный согласно ТЗ параллельно, регулируют скорость работы гидроцилиндра ГЦ. Манометр МН позволяет визуально контролировать давление в системе.

Схема движения жидкости в нейтральном положении:

Оба электромагнита ЭМ1 и ЭМ2 отключены, распределитель ГР находится в среднем положении.



Схема движения жидкости при открытии бункера или быстром подводе:

Включается электромагнит ЭМ1, распределитель РР переводится в левое положение.

Н - Ф - КО - Р(ГР)А - ГЗ1 - ПП(ГЦ)/ШП(ГЦ) - ГЗ2 - В(ГР)Т - БАК

| |

- - - - - - - - - - - - - - - ДР - - - - - - - - - - - - - - -

| |

- - - - - - - - - - - - - - - КП - - - - - - - - - - - - - - -

Схема движения жидкости при закрытии бункера или быстром отводе:

Включается электромагнит ЭМ2, распределитель РР переводится в правое положение.

Н - Ф - КО - Р(ГР)В - ГЗ2 - ШП(ГЦ)/ПП(ГЦ) - ГЗ1 - А(ГР)Т - БАК

| |

- - - - - - - - - - - - - - - ДР - - - - - - - - - - - - - - -

| |

- - - - - - - - - - - - - - - КП - - - - - - - - - - - - - -



Рисунок 4.1 - Принципиальная схема гидропривода

4.3 Определение геометрических параметров и выбор гидродвигателя

В механизме затвора бункера применяем гидроцилиндр с односторонним штоком двухстороннего действия.

При данном требуемом осевом усилии гидроцилиндра R=10000Н, согласно рекомендаций из стандартных давлений в гидравлике принимаем рабочее давление насоса равное p_н = 6,3 МПа.

Диаметр поршня D гидроцилиндра [1] находим из формулы (4.1):

, м,(4.1)

где R_max - максимальное осевое усилие, Н;

p₁ и p₂ - давления соответственно в напорной и сливной полостях гидроцилиндра, Па;

Ш₁ и Ш₂ - коэффициенты зависящие от конструкции гидроцилиндра.

Исходя из конструкции применяемого гидроцилиндра и согласно рекомендаций [1] коэффициенты Ш₁ = 0, Ш₂ = 0,5.

Давление в напорной линии гидродвигателя с предварительным учетом потерь давления примем равным:

МПа.

Противодавление в сливной полости цилиндра, согласно рекомендаций [1], примем p₂ = 0,6 МПа.

м.

В соответствии с ГОСТ 12447-80 диаметр поршня D округляем до ближайшего стандартного значения в большую сторону и принимаем равным D_ст = 63 мм.

Исходя из полученных данных выбираем по [2] гидроцилиндр с односторонним штоком 712-63х32х400 УХЛ4 ОСТ2-Г25-1-86. Основные характеристики данного цилиндра:

7 - тип гидроцилиндра;

1 - без торможения;

2 - уплотнение поршневыми кольцами;

63 - диаметр поршня, мм;

32 - диаметр штока, мм;

400 - ход штока, мм;

УХЛ4 - климатическое исполнение.

По номограмме 10.3 [2] проверяем гидроцилиндр на условие устойчивости. Гидроцилиндр проверку проходит.

Площадь в поршневой области гидроцилиндра найдём из формулы (4.2):

, м²,(4.2)

м².

Площадь в штоковой полости гидроцилиндра из формулы (4.3):

, м²,(4.3)

м².

4.4 Расчет и выбор насосной установки

Требуемый расход жидкости в полости гидроцилиндра [1] находим из формулы (4.4):

, м³;

, м³; (4.4)



где х - скорость перемещения поршня, м/с;

F_1ст - площадь в поршневой полости выбранного гидроцилиндра, м²;

F_2ст - площадь в штоковой полости выбранного гидроцилиндра, м².

Исходя из заданной рабочей скорости х = 0,12 м/с:

м³/с.

м³/с.

Исходя из полученных расчетных данных, максимальный расход жидкости получается при быстром подводе:

м³/с.

Требуемое давление насоса с предварительным учетом потерь давления в системе [1] из формулы (4.5):

, МПа, (4.5)

МПа.

Исходя из полученных расчетных данных, выбираем [2] нерегулируемый пластинчатый гидронасос НПл 32/6,3 ТУ2-053-1899-88. Характеристики данного насоса представлены в таблице 4.1:

Таблица 4.1 - Характеристики насоса

№ п/п	Параметр	Значение
1	Рабочий объем, см3	32
2	Номинальное давление, МПа	6,3
3	Максимальное давление, МПа	7,0
4	Номинальная подача, л/мин (м3/с)	27,9 (0,000465)
5	Номинальная частота вращения, об/мин	1 500
6	Мощность, кВт	3,6
7	Объемный КПД , %	0,81

Из справочника [2] выбираем модель насосной установки для насоса:



,

где 1 - исполнение по высоте гидрошкафа; Н = 1350 мм;

М - исполнение по расположению и количеству агрегатов: один агрегат за щитом;

П - расположение насосного агрегата: правое;

УХЛ - климатическое исполнение;

- тип комплектующего насоса (в числителе); тип электродвигателя (в знаменателе);

7Г49-33 - номер насосного агрегата.

4.5 Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

4.5.1 Подбор гидроаппаратуры

Зная расходы и ориентировочные величины давлений, выбираем гидроаппаратуру из [2].

Ф - фильтр напорный

40-125 УХЛ4 ГОСТ 21329-75

Q_ном=40 л/мин (0,00067 м³/с); p_ном=6,3 МПа; р_ном=0,08 МПа

40 - номинальный расход 40 л/мин;

125 - тонкость фильтрации;

УХЛ4 - климатическое исполнение.

ГР - реверсивный гидрораспределитель

ВЕ10.34.В220-50Н ГОСТ 24679-81



Q_ном=32 л/мин (0,00053 м³/с); p_ном=32 МПа; р_ном=0,21 МПа

В - гидрораспределитель золотниковый;

Е - управление электрогидравлическое;

10 - диаметр условного прохода, мм;

34 - исполнение по схеме 64 [2];

В220-50 - вид тока переменный, напряжение 220 В, частота 50 Гц;

Н - наличие кнопки для ручного переключения на электромагните.

КО - клапан обратный

МКОВ-16/3Ф2 УХЛ4 ТУ2-053-1736-85

Q_ном=100 л/мин (0,00167 м³/с); p_ном=32 МПа; р_ном=0,21 МПа; р₀=0,1 МПа

М - международные присоединительные размеры,

КО - клапан обратный,

В - встраиваемый монтаж,

16 - условный проход 16 мм,

3 - номинальное давление 32 МПа,

Ф2 - тип управляющего фланца,

УХЛ4 - климатическое исполнение.

КП - клапан предохранительный

МКПВ-16/3Ф2В УХЛ4 по ТУ2-053-1737-85

Q_ном=100 л/мин (0,00167 м³/с); p_ном=32 МПа; р_ном=0,25 МПа

М - международные присоединительные размеры,

КП - клапан предохранительный,

В - встраиваемый монтаж,

16 - условный проход 16 мм,

3 - номинальное давление 32 МПа,

Ф2В - тип управляющего фланца,

УХЛ4 - климатическое исполнение.

ДР - дроссель регулировочный

МДВ-16/3Ф2 УХЛ4 по ТУ2-053-1888-88

Q_ном=80 л/мин (0,00133 м³/с); p_ном=32 МПа; р_ном=0,2 МПа

М - международные присоединительные размеры,

Д - дроссель,

В - встраиваемый монтаж,

16 - условный проход 16 мм,

3 - номинальное давление 32 МПа,

Ф2 - тип управляющего фланца,

УХЛ4 - климатическое исполнение.

ГЗ1 и ГЗ2 - гидрозамки

МКГВ16/3Ф2ГЗО УХЛ4 ТУ2-053-1738-85

Q_ном=80 л/мин (0,00133 м³/с); p_ном=32 МПа; р_ном=0,25 МПа

М - международные присоединительные размеры,

КГ - клапан гидроуправляемый,

В - встраиваемый монтаж,

16 - условный проход 16 мм,

3 - номинальное давление 32 МПа,

Ф2ГЗО - тип управляющего фланца,

УХЛ4 - климатическое исполнение.

МН - манометр

Манометр показывающий МТ-1-10 ТУ 25-02.72-75

10 - шала давлений до 10 МПа.



4.5.2 Расчет и выбор трубопроводов

Для нахождения диаметров трубопроводов зададимся скоростью движения жидкости согласно рекомендуемым [2] в зависимости от давления в гидросистеме:

- для напорной линии при Р_н = 6,3 МПа u_рек = 3,2 м/с;

- для напорно-сливной и сливной линий u_рек = 2 м/с.

В качестве трубопроводов применяем стальные трубы ГОСТ 8734-75.

Внутренний диаметр участка трубы [1] находим из формулы (4.6):

, м,(4.6)

где Q - максимальный расход рабочей жидкости через трубу, м³/с;

u_рек - рекомендуемая скорость течения рабочей жидкости, м/с.

Толщину стенки участка трубы определяем [1] из формулы (4.7):

, мм, (4.7)

где P - максимальное давление рабочей жидкости в трубе, МПа;

[у] - допускаемое напряжение на растяжение для стали у_вр = 340 МПа;

k_б - коэффициент запаса, k_б = 2…8.

Напорный трубопровод 1-2, 3-4, 15-16:

максимальный расход м³/с;

максимальное давление МПа.

мм.

Выбираем трубу 18х1 ГОСТ 8734-75

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Напорно-сливные трубопроводы 5-6, 7-8:

максимальный расход м³/с;

максимальное давление МПа.

мм.

Выбираем трубу 18х1 ГОСТ 8734-75

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Напорно-сливные трубопроводы 9-10, 11-12:

максимальный расход м³/с;

максимальное давление МПа.

мм.

Выбираем трубу 18х1 ГОСТ 8734-75

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Сливной трубопровод 13-14:

максимальный расход

м³/с;

максимальное давление МПа.

мм.

Выбираем трубу 22х1 ГОСТ 8734-75

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Сливной трубопровод 19-20:

максимальный расход м³/с;

максимальное давление МПа.

мм.

Выбираем трубу 22х1 ГОСТ 8734-75

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

Проверяем условие :

мм - условие выполнено.

4.6 Потери давления и проверка насосной установки

Потери давления вычислим для открытия бункера или быстрого подвода, как основному рабочему ходу.



4.6.1 Определение потерь давления в аппаратах

При определении перепадов давлений исходят из расходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные перепады давлений отличаются от справочных взятых предварительно для расчета. Поэтому необходимо уточнить их значения.

Потери давления в аппаратах определяются по формуле (4.8):

,МПа, (4.8)

где Дp₀ - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа;

A и B - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления от расхода через гидроаппарат;

Q_max - максимальный расход рабочей жидкости через гидроаппарат, МПа.

Коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления найдем из формул (4.9):

, МПа · с/м³,

, МПа · с² / м⁶, (4.9)

где Дp₀ - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа;

Дp_ном - потери давления при номинальном расходе, МПа;

Q_ном - номинальный расход гидроаппарата, МПа.

Номинальный расход, перепад давления открывания или настройки аппарата и потери давления при номинальном расходе указываются в характеристиках на гидроаппарат.

Фильтр Ф:

Q_ном.= 40 л/мин = 0,00067 м³/с.

р_ном=0,08 МПа.

МПа·с/м³.

МПа·с²/м⁶;

Напор:

Q_max= 27,9 л/мин = 0,000465 м³/с.

МПа.

Обратный клапан КО:

Q_ном.= 100 л/мин = 0,00167 м³/с.

р_ном=0,21 МПа.

р₀= 0,1 МПа.

МПа·с/м³.

МПа·с²/м⁶.

Напор:

Q_max= 22,4 л/мин = 0,000374 м³/с.

МПа.

Реверсивный гидрораспределитель ГР:

Q_ном.= 32 л/мин = 0,00053 м³/с.

р_ном=0,21 МПа.

МПа·с/м³.

МПа·с²/м⁶.

Напор:

Q_max= 22,4 л/мин = 0,000374 м³/с.

МПа.

Слив: Q_max= 16,7 л/мин = 0,000278 м³/с.

МПа.

Гидрозамки ГЗ1 и ГЗ2:

Q_ном.= 80 л/мин = 0,00133 м³/с.

р_ном=0,25 МПа.

МПа·с/м³.

МПа·с²/м⁶.

Напор:

Q_max= 22,4 л/мин = 0,000374 м³/с.

МПа.

Слив:

Q_max= 16,7 л/мин = 0,000278 м³/с.

МПа.

Расчетные значения полных перепадов давления представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Расчетные значения полных перепадов давления

Наименование гидроаппарата	Дp0, МПа	A, МПа · с/м3	B, МПа · с2 / м6	Этап цикла	Qmax	ДpГА
Фильтр Ф		59,7	89106,7	Напор	0,000465	0,047
Клапан обратный КО	0,1	32,9	19721,0		0,000374	0,115
Распределитель ГР		198,1	373798,5		0,000374	0,126
Гидрозамок ГЗ1		94,0	70665,4		0,000374	0,045
Гидрозамок ГЗ2		94,0	70665,4	Слив	0,000278	0,032
Распределитель ГР		198,1	373798,5		0,000278	0,084

Итого потери в гидроаппаратах:

Выдвижение штока (открытие бункера):

- напорная линия МПа.

- сливная линия МПа.

4.7 Определение потерь в трубопроводах

4.7.1 Потери давления в трубопроводах по длине

Для нахождения потерь давления по длине трубопроводов вычислим числа Рейнольдса [1] из формулы (4.10):

, (4.10)

где u - фактическая скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;

- кинематический коэффициент вязкости жидкости, м²/с.

Потери давления на вязкое трение определяются по формуле (4.11) [1]:

, МПа, (4.11)

где - плотность рабочей жидкости, кг/м³;

Q_max - максимальный расход жидкости в линии, м³/с;

_i - коэффициент гидравлического трения на - том участке;

L_i - длина i - го участка трубопровода, м;

d_ст - внутренний диаметр i - го участка трубопровода, м;

f_cn - площадь внутреннего сечения i - го участка, м.

Для гладких цилиндрических трубопроводов коэффициент при ламинарном течении жидкости в трубопроводе [1] из формулы (4.12):

(4.12)

Расчет потерь давления приведем для напорного трубопровода на участке 1-2 при максимальных значениях расхода жидкости. На данном участке используется труба ГОСТ 8734-75:

- длинна трубопровода L = 0,15 м;

- внутренний диаметр трубопровода d_ст = 0,016 м;

- максимальный расход жидкости Q_max = 0,000465 м³/с;

- Рабочая жидкость И-20А ГОСТ 20799-75 [2]:

- плотность рабочей жидкости = 885 кг/м³;

- кинематический коэффициент вязкости = 23 · 10^-6 м²/с.

Площадь внутреннего сечения трубопровода определим по формуле (4.13):

, м²,(4.13)

м².

Фактическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе из формулы (4.14):

, м/с,(4.14)

м/с.

Число Рейнольдса:

- поток ламинарный.

Па.

Рассчитанные значения потерь на остальных участках трубопроводов представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Расчетные значения потерь давления в трубопроводах

Линия	Qmax, м3/с	Учас-ток	dст, м	fст, м2	U, м/с	Rei	лi	Li, м	Рi, МПа
Напор	0,000465	1-2	0,016	0,000201	2,31	1608,8	0,0398	0,15	0,0009
	0,000465	3-4	0,016	0,000201	2,31	1608,8	0,0398	0,15	0,0009
	0,000374	5-6	0,016	0,000201	1,86	1294,0	0,0495	0,15	0,0007
	0,000374	7-8	0,016	0,000201	1,86	1294,0	0,0495	2,8	0,0133
Слив	0,000278	9-10	0,016	0,000201	1,38	961,8	0,0665	2,9	0,0102
	0,000278	11-12	0,016	0,000201	1,38	961,8	0,0665	0,15	0,0005
	0,000369	13-14	0,02	0,000314	1,79	1552,8	0,0412	0,3	0,0009

Итого потери по длине трубопроводов:

Выдвижение штока (открытие бункера):

- напорная линия МПа.

- сливная линия МПа.

4.7.2 Местные потери давления в трубопроводах

Местные потери складываются из потерь в различных местных сопротивлениях (углы, тройники, изменение диаметра и т.д.) и определяются по формуле (4.15) [1]:

(4.15)

где жj - коэффициент j-го местного сопротивления;

n_н - число местных сопротивлений;

f_Мj - площадь внутреннего сечения трубопровода перед сопротивлением.

Полный расчет местных потерь произведем для местного сопротивления типа «резкое расширение» участка 1-2:

- местное сопротивление - резкое расширение Ш16/Ш12 вход в фильтр, d₀/d = 0,75;

- количество местных сопротивлений n = 1;

- диаметр трубопровода Ш0,012 м;

- коэффициент местного сопротивления ж = 0,28 [2];

Па.

Остальные рассчитанные местные потери приведены в таблице 4.4.

Итого местные потери в трубопроводах:

Выдвижение штока (открытие бункера):

- напорная линия МПа.

- сливная линия МПа.

4.8 Суммарные потери давления

Общие суммарные потери давления приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Общие суммарные потери при выдвижении штока (открытии бункера)

Линии	PГА, МПа	Pl, МПа	PМ, МПа	p, МПа
Напор	0,334	0,0157	0,0715	0,4212
Слив	0,116	0,0116	0,0672	0,1948



4.9 Проверка насосной установки

Давление насосной установки должно обеспечивать требуемое давление в гидросистеме с учетом потерь из формулы (4.16) [1].

(4.16)

Максимальные потери при открытии бункера

МПа.

МПа.

Выбранная насосная установка удовлетворяет заданным условиям.



5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЗУБЧАТОЙ ПОЛУМУФТЫ

В наше время в процессе производстве чаще используются станки с ЧПУ. Потому, что станки с ЧПУ всем параметрам обходят обычные станки. Станки очень быстро окупается. Для производства партии заготовок достаточно один раз создать программу обработки изделия и загрузить ее в память станка. Так же очень важно, что станки с ЧПУ гораздо точнее, чем обыкновенные станки.

5.1 Описание конструкции и назначения изделия

Изделие зубчатой полумуфты необходимо для соединения барабана лебедки с редуктором. Присутствие данного изделия позволяет компенсировать перекосы и неточности позиционирования барабана и естественно снизить стоимость сборки и обслуживания нашей лебедки в целом.

Наша сборка состоит из фланца и зубчатого венца, соединённых болтами. Фланец стукаясь с барабаном отдает крутящий момент. Эскиз узла зубчатой полумуфты приведен на рисунке 5.1.

Фланец изготавливается из чугуна Сч 24, потому что характеристик этого материала достаточно для наших условий эксплуатации. Для изготовления нашего изделия используем сталь .

Главные химические и механические характеристики стали 45 , а так же чугуна Сч 24 сведены в таблицу 5.1 - 5.4.



Таблица 5.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %

C	Si	Mn	Не более	Ni	Cr	Cu
			N	S	P
0.42-0.50	0.17-0.37	0.50-0.80	0.008	0.04	0.035	0.25	0.25	0.25

Таблица 5.2 - Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

т, МПа (не менее)	в, МПа (не менее)	s, % (не менее)	, % (не менее)	н, Дж/см2	НВ (не более)
					горячее- катанный	отож- женный
600	355	16	40	49	241	197

Рисунок 5.1 - Эскиз зубчатой полумуфты:

1 - зубчатый венец; 2 - фланец; 3, 4, 5, 6 - болт, гайка, шайба и шплинт соответственно

Таблица 5.3 - Химический состав чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85), %

C	Si	Mn	Не более
			S	P
3.2 - 3.4	1.4 - 2.2	0.7 - 1.0	0.2	0.15

Таблица 5.4 - Механические свойства чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85)

в, МПа (не менее)	Линейная усадка e, %	Модуль упругости при растяжении, ЕЧ10-2 МПа	Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, G, Дж(кгЧК)	Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, a 1/°С	Теплопроводность при 20°С, l, Вт(мЧК)
240	1.2	950	500	1010-6	50

5.2 Подбор способа изготовления заготовок

Определение заготовки зависит от размеров и формы узла, условий работы, материала изделия и конечно масштаба производства. В тех случаях, когда разрешается использовать разные типы заготовок (штамповки, поковки, сортовой металл), рациональное решение получают методом сопоставления себестоимости разных методов.